Курс общей физики. Оптика. Лабораторный практикум. Голицына О.М - 6 стр.

                                           6


                 n                             b
           2,2


           1,8


           1,4


           1,0
                                 a                         λ, мкм
                     440   520       600           680   760

     Рис. 5. График зависимости n(λ ) для водного раствора цианина.

      Области аномальной дисперсии существуют у всех без исключения
веществ. Однако не обязательно эти области находятся в видимой области
спектра. Например, такие прозрачные неокрашенные вещества, как стекло,
кварц, не имеют аномальной дисперсии в видимой области длин волн. Ано-
мальная дисперсия наблюдается для стекла в области λ≈350 нм, для кварца -
в области λ≈190 нм. Вообще, для каждого вещества существует не одна, а
несколько областей или полос поглощения. Поэтому полная дисперсионная
картина для вещества состоит из чередующихся участков нормальной (где
поглощение мало и dn/dλ<0) и аномальной дисперсии (где велико поглоще-
ние света и dn/dλ>0).

      Физические причины дисперсии
      Причиной дисперсии является взаимодействие света с веществом. Как
известно, показатель преломления среды n = c / V , где c - скорость света в
вакууме (мировая константа), V - фазовая скорость света в среде. Из рас-
смотренных выше опытов следует, что V не является константой, а зависит
от частоты световой волны V = f (ω) .
      Механизм возникновения дисперсии заключается в следующем. Пер-
вичная световая волна, попадая в вещество, поглощается и вызывает излуче-
ние атомами среды вторичных волн. Эффективность поглощения первичной
волны, а также амплитуда и фаза вторичных волн зависят от соотношения
между собственными частотами ωо атомов среды и частотой ω первичной
световой волны. В результате наложения и интерференции первичной и вто-
ричных волн образуется волна, распространяющаяся в среде со скоростью
V≠c. Чем ближе ω и ωо, тем больше амплитуда вторичных волн и сильнее
различие между V и с.
      Первичная волна после входа в среду достаточно быстро замещается
волной, распространяющейся со скоростью, характерной для среды. Для